ANSYS结构分析指南(上) 的反力和力矩。为了显示反力,执行/PBC,RFOR,1,然后显示所需的节点或单元(NPL0T或EPL0T命 令)。如要显示反力矩,则用RMoM代替RFOR 3、列出节点力和力矩 执行PRES0L,F(或M)命令 Main Menu>General Postproc>List Results> Element Solution) 列出节点力和力矩。 也可以列出所选择的节点集的所有节点的力和力矩。首先选择节点集,然后列出作用于这些节 点上的所有力。 GUI: Main Menu>General Postproc>Nodal Calcs>Total Force Sum 用户也可以在每个已选择的节点上检査所有力和力矩。对于处于平衡状态的实体,除载荷作用 点和存在反力的节点以外的所有节点上,其总载荷为0 命令: NFORCE GUI: Main Menu >General Postproc>Nodal Calcs>Sum g Each Node FORCE命令( Main menu> General Postproc> Options for Outp)指明检査哪个力分量: 全部(缺省) 静力分量; 阻尼分量 惯性力分量。 对于处于平衡状态的实体,除载荷作用点或存在反力载荷的节点外,其他所有节点的总载荷为 0(应用所有 FORCE分量)。 4、线单元结果 对于线单元(如梁、杆、管),通过 ETABLE( Main menu>General postproc> Element table> Define Table)来取得导出数据(如应力、应变等)。结果数据用一个标号和一个序列号的组合,或用元件名 来区别。参见《 ANSYS Basic Analysis Guide》PosT中的 ETABLE命令的说明 5、误差评估 在实体和壳单元的线性静力分析中,通过PRER命令( Main menu> General Postproc>List Results> Percent error)列出网格离散误差的评估值。这个命令按结构能量模(SEPC计算和列出误 差百分比,代表一个特定的网格离散的相对误差。 结构能量误差评估 通过 PLESOL,SERR命令( Main Menu>General Postproc> Plot results> Contour plot-element Solu)来计算单元单元之间的结构能量误差(SERR)。在等值线图中,SERR较大的区域是要进行网格 细化的候选区域(用户可用 ADAPT命令自动激活网格细化,参见《 ANSYS Mode l ing and meshing Guide》)。关于误差评估的更多内容请参见《 ANSYS Basic Analysis Guide》§5.3.5 7、等值线显示 可通过 PLNSOL和 PLESOL命令( Main Menu>General Postproc) Plot Results〉- Contour P1ot- Nodal Solu or element Solu)显示几乎所有结果项的等值线,如应力(SX,SY,SZ等)、应变 ( EPELX, EPELY, EPELZ等)和位移(UX,UY,UZ等)。 PLNSOL和 PLESOL命令的KND域使用户可以在原 始结构上迭加显示。 通过 PLETAB和PLLS命令 Main menu> General Postproc) Element Table>Plot Element Table和 Main menu> General Postproc>Plot Results>- Contour plot- Line elem res)来显示单元表数据和 线单元数据 [警告]一导出数据,如应力、应变,在应用 PLNSOL命令时为节点上的平均值。这种平均的结果对 于不同材料、不同厚度的壳或其他不连续体时,会得出错误的结果。为了避免这一问题,应当用选 择命令(见《 ANSYS Basic Analysis Guide》§7)来选择相同材料、相同厚度的壳等,然后才能应用 PLNSOL命令。另一个方法,是应用 PowerGraphics及 AVRES命令(GUI: Main menu> General
YS结构分析指南(上) Postproc)Opt ions for Outp)以使在不同材料、不同厚度的壳上不产生平均应力。 8、矢量显示 通过 PLVECT命令( Main Menu General Post proc) Plot Results- Vector Plot- Predefined 来观察矢量的显示,通过 PRVECT命令( Main Menu General Postproc >List Resul ts)Vector Data) 来观察矢量列表 对于观察矢量如位移(DsP),转角(ROD、主应力(s1.S2,s3),矢量显示(不要与矢量模态混 淆)是一种有效的办法 9、表格列示 通过下列命令来进行表格列示 命令: PRNSOL(节点结果) PRESOL(单元一单元之间结果) PRRSOI(反力)等 GUIt Main Menu>General Postproe List Results>solut ion opt ion 在列表前,通过 NSORT和 ESORT命令( Main Memu General Postproc) List Results>- Sorte Listing Sort Nodes or Sort Lens)进行数据排序 10、其他后处理功能 在PO门中,还可以应用许多其他后处理功能,如影射结果到路径上,载荷工况组合等,参见 KANSYS Busic Annlysis Guide)54 2.4静力分析示例(GUI方法) 2.4.1问题描述 个六角板手(截面高度10mm),在端部作用100N的力,同时还作用向下的力20N.分析板 手在这两种载荷作用下的应力强度 2.4.2几何和材料特性 面高度=10 形状=六角形 长度=7.5cm 把手长度=20cm 弯曲半径=1cm 弹性模量=2.07E11Pa 扭曲载荷=100N: 向下载荷=20N 2.4.3求解 图1六角板手示意图 2.4.3.1设置分析标题 1选择“ Utility Menu>File change Title
ANSYS结构分析指南(上 2、输入“ Static Analysis of an Allen Wrench”并按“OK” 24.3.2设置单位 1、点击“ ANSYS Input window”右下角 2、输入“/ UNITS,SI”命令然后按回车。注意在“ ANSYS Input window"”的输入行上方出现了 这个命令。 3、选择“ Utility menu> Parameters> Angular Units”,出现“ Angular Units for Parametric Functions”对话框。 4、在其中选择“ Degrees deg”。 5、按“OK 2.4.3.3定义参数 1、选择“ Utility Menu> Parameters> Scalar parameters”。出现“ Scalar Parameters”对话 2、输入下表的参数。在定义每个参数后按“ Accept”按钮 参数 值 2.07E11Young's modulus is 2. 07E11 Pa W HEX 01 Width of hex across flats =.01 m W_FLAT W_HEX*TAN(30)Width of flat =.0058m L_SHANK 075 Length of shank(short end).075 m L_HANDLE Length of handle (long end).2 m END Bend radius. 01 m L ELEM 0075Element length.0075 m NO D HE Number of divisions along hex flat=2 25E-6 Tolerance for selecting node= 25E-6 m 注意一可以用大写或小写字母,但 ANSYS总是用大写显示。 ose 4、在 ANSYS[具条中按“SAVE_DB”按钮。 2.4.3.4定义单元类型 1、选择“ Main menu> Preprocessor> Element Type>Add/Edit/ Delete”。 2、按“Add”,出现“ Library of Element Types”对话框 3、在左边选择“ Structural solid” 4、在右边选择“ Brick8node45” 5、按“ Apply”按钮把它定义为单元类型1。 6、在对话框右边选“Quad4node42 把它定义为单元类型2。并关闭对话框 8、在“ Element Types”对话框中按“ Close"”按钮。 2.4.3.5定义材料特性 1、选择“ Main menu> Preprocessor>Material Props > Material Models”,出现“ Define material Model behavior”对话框 2、在“ Material Models Available”窗口中,选择“ Structural- Linear-> Elastic- Isotropic",出现一个对话框 3、在“EX域”输入字符EXX,然后按“0K”,现在在左边的“ Material Mode Is Defined”窗口 中出现“ Material Model Number 1 4、选择“ Material>Exit”退出“ Define Material Model Behavior”对话框。 24.3.6建立六角形截面
ANSYS结构分析指南(上) 1、选择“ Main menu> Preprocessor>- Modeling- Create>- Areas- Polygon> By Side length”, 出现“ Polygon by Side length”对话框 2、输入“ number of sides”6。 3、输入边长 W FLAT 4、按“K”。现在图形窗口出现六角形 2.4.3.7沿路径建立关键点 1、选择“ Main menu> Preprocessor>- Modeling- Create> Keypoints>In active cs"”。出现“ Create Keypoints in Active Coordinate System”对话框 2、输入关键点数7。在X,Y,Z域全部输入0 3、按“ Apply 4、输入关键点数8 5、在X,Y,Z域全部输入0,0,L_ SHANK,然后按“ Apply” 6、输入关键点数9 7、在X,Y,Z域全部输入0, L HANDLE,- L SHANK,然后按“OK”。 24.3.8沿路径建立线 1、选择“ Utility menu> Plotctrls> Window Controls> Window Options”。出现“ Window Options” 对话框 2、在下拉菜单中选“ At top left”。 3、按 4、选择“ Utility menu> Plotctrls>Pan/Zoom/ Rotate”,出现“Pan-Zoom- Rotate”对话框。 5、按“Iso”,然后按“ Close 6、选择“ Utility Menu> PlotCtrls>view Settings> Angle of Rotation”。出现“ Angle of Rotation”对话框。 7、输入90度 8、在“ Axis of rotation”中选” Global Cartes x“ 9、按”OK 10、选择“ Utility Menu> PlotCtrls)Numbering”。出现“ Plot Numbering Controls”对话框。 11、按“ Keypoint numbers”方框打开它 12、按“ Line numbers”方框打开它。 13、按“OK 14、选择“ Main menu> Preprocessor>- Modeling- Create- Lines- Lines> Straight Line”。 出现“ Create Straight Line”拾取菜单。 15、在关键点4和1上拾取,在这两个点之间建立一根线。 16、在关键点7和8上拾取,在这两个点之间建立一根线 17、在关键点8和9上拾取,在这两个点之间建立一根线。 18、按“OK 2.4.3.9为板嘴和把手建立线 1、选择“ Main menu> Preprocessor>- Modeling-Create- Lines- Line fillet”。出现“Lin Fillet”拾取菜单。 2、在线8和9上拾取 3、按“OK”。出现“ Line fillet”对话框 4、在“ Fillet radius”中输入 BENDRAD,按“C 在工具条中按“ SAVE DB” 2.4.3.10剪裁六角形截面 在这一步,要把六角形截面剪裁成两个四边形,以满足映射分网的需要 1、选择“ Utility Menu> PlotCtrls>〉 Numbering”。出现“Plot№ umbering Controls”对话框。 2、按“ Keypoint numbers”方框关闭之
ANSYS结构分析指南(上) 3、按“OK” 4、选择“ Utility Menu>Plot> Areas”。 Main Menu>Preprocessor >-Modeling-Operate>-Booleans-Divide With 0 ptions> Area by Line”出现“ Divide area by line”拾取菜单 6、拾取阴影的面,按“OK”。 7、选择“ Utility Menu>Plot> Lines"” 8、拾取线7 9、按“OK”。出现“ Divide area by line with Options”对话框。在“ Subtracted lines wil1l be drop down”菜单中选“Kept”。按“OK” 10、选择“ Utility Menu) Select>Comp/ Assembly> create component”。出现“ Create Componen 对话框。 11、输入 BOTAREI 12、在“ Component is made of”菜单中,选“ Areas” 13、按 2.4.3.11设置网格密度 1、选择“ Main menu> Preprocessor>- Meshing- Size cntrs〉- Lines- Picked lines”,出现 Element Size on Picked Lines”拾取菜单。 2、在输入窗口中输入“1,2,6”,并按回车。 3、在拾取菜单中按“0κ”。出现“ Element Sizes on Picked Lines”对话框。 4、在“ number of 域输入“EI 0DHEX”,按“0I 2.4.3.12设置截面网格的单元类型 在这一步,设置单元类型为 PLANE42,全部采用映射网格。 1、选择“ Main menu> Preprocessor>- Modeling-Create> Elements> Elem attributes”。出现 “ Element Attributes”对话框。 在“ Element type number”下拉菜单中选“2 PLanE42”,按“OK”。 2·选择“ Main menu> Preprocessor>- Meshing-Mesher Opts”。出现“ Mesher Options”兑换 框 4、在“ Mesher Type”域,按“ Mapped radio”方框,然后按“0K”。出现“ Set Element Shape” 对话框 5、按“OK”接受缺省“ Quad for2 shape”。 6、在工具条中按“ SAVE DB”。 2.4.3.13建立截面网格 在这一步生成截面网格。 1、选择“ Main menu〉 Preprocessor>- Meshing-Mesh>- Areas- Mapped3or4 sided“。出现“Mesh Areas”拾取框。 2、按“ Pick al1” 3、选择“ Utility menu>Plot> Elements 2.4.3.14拖拉2D网格成3D单元 1、选择“ Main menu> Preprocessor>- Modeling- Create> Elements> Elem Attributes 出现 Element Attributes”对话框。 2、在“ Element type number”下拉框选择“1 SOLID45”,并按“OK”。 3、选择“ Main menu> Preprocessor〉- Meshing- Size cntrl> global-Size”。出现“ Global Element sizes”对话框。 4、在“ element edge length”域输入“ L ELEM”并按“OK” 5、选择“ Utility Menu>PlotCtrls>Numbering" 选“ Line numbers”方框打开它 7、按“0K 2-14